大功率锂离子蓄电池充放电系统研究.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
大功率锂离子蓄电池充放电系统的研究
姓名:裴晓泽
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:姜久春
20080601
中文摘要摘要:蓄电池作为一种储能设备,广泛应用于国民经济的各个部门。近几年来,电动汽车行业迅速发展,对于纯电动汽车蓄电池是唯一的动力源,需要定期的满与蓄电池相伴而生,与蓄电池的发展和应用有着密切的关系。充放电系统性能直接影响着蓄电池的技术状态,使用寿命,并决定着放电时对电网污染的程度。目前,大功率蓄电池充放电系统仍大量采用晶闸管移相控制技术,该技术具有技术成熟,价格低廉的优点,但网侧功率因数低,对电网的污染大。而消除电网谐波污染、提高功率因数是电力电子领域研究的重大课题之一。本文为大功率锂离子蓄电池充放电设计的系统采用电压型髌骱退駾疍浠黄鞯出了以:诵牡乃駾疍浠黄骺刂瓢搴涂刂破鞯挠布⑷砑耐整的设计方案。充电采用恒流充电和恒压充电相结合的控制策略,实现单体电池电压控制,提高了充放电控制性能和安全性。充放电系统样机测试结果表明:满关键词:电压型髌鳎凰駾疍浠黄鳎怀浞诺纾还β室蚴分类号:充满放的维护来提高电池性能,同时测量电池实际安时数。蓄电池的充放电技术结构,在实现能量双向流动的同时,实现网侧电流波形的正弦化控制,具有节能,对电网污染小等优点。本文设计了主电路参数并在/环境下进行了仿真。本文还提载时,系统效率%以上,功率因数%以上,谐波含量ヒ韵拢闵杓埔G螅验证了系统设计的可行性。
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步髫学位论文作者签名:秽晚彳签字日期:辉耭签字日期:矽锣年/月/乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得导师签名:
学位论文作者签名:黪施净签字吼硼年衫月/。日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。北京交通人学硕十学位论文
致谢本论文的工作是在我的导师姜久春教授的悉心指导下完成的,姜久春教授严予了我很大的关心和帮助,在此向姜久春教授表示衷心的谢意。张维戈老师对于我的科研工作和论文都给了很大的帮助,在此表示衷心的感在实验室工作及撰写论文期间,牛利勇、冯韬、文锋、温家鹏和李凯旋等同学对我论文和研究工作给予了热情帮助,在此向他们表达我的感激之情。谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来姜久春老师对我的关心和指导。姜久春教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作,在学习上和生活上都给谢。另外也感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。
研究背景及意义越来越广泛,如电动交通车辆、煤炭矿山、不间断电源等。随着科学技术的发展和境污染问题,目前世界各国竞相发展电动汽车。电动汽车采用蓄电池作为动力源,具有污染小,噪音小等优点。现在实际工程中用到的蓄电池主要有以下四种:铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池和锂离子蓄电池。锂离子蓄电池与其他电池相萘看蠹:能量高、储存能量密度大,是锂离子蓄电池的核心价值所在,以同样输出功率而言,锂离子蓄电池的重量不但比镍氢电池轻一半,体积也小%;诺缏剩猴胱有畹绯氐某涞缢俣冉峡欤鲂枰小时的时间就可充电,达到最佳状态;同时,锂离子蓄电池的漏电量极少,即使随意放置芎笤远低于镍镉电池的%和镍氢电池的%;的条件下充电而不会降低其容量。但是如果锂离子蓄电池已充足电还要继续充电防止电池芯损坏。此外锂离子蓄电池充电要求也很高,要保证限制电压精度在京已经有锂离子蓄电池纯电动公交车示范运行线,奥运会期间的部分交通也是锂离子蓄电池纯电动公交车提供的。蓄电池需要定期的对它进行满充满放的维护来蓄电池具有电压稳定、供电可靠、移动方便等优点,在国民生产各部门应用人们对生活质量要求的提高,环境问题和可持续发展的问题越来越受到人们的重视。由于石油危机和能源紧缺,同时为了解决日益严重的汽车尾气排放造成的环比,主要有以下特点:;拿出来用时,芊⒒拥缌Α⒄粘9ぷ鳎伙胱有畹绯氐淖苑诺缏实ィ拢胱有畹绯孛挥小凹且湫в,所以锂离子蓄电池可以在未完全放电涞,则会损坏电池,锂离子蓄电池是目前应用非常